电压对TC4钛合金表面微弧氧化膜层红外发射率的影响

在硅酸盐、磷酸盐及高锰酸钾的混合电解液中研究了不同电压对TC4钛合金微弧氧化膜层性能的影响,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析了膜层的微观形貌、相组成及化学成分,用傅里叶变换红外光谱仪测试了样品的红外发射率。结果表明,随着电压的升高,膜层的厚度、粗糙度及红外发射率持续增加,膜层中Ti O2与Ti的特征峰逐渐减弱,非晶相成为主要的组成部分。结合XRD与XPS分析结果可推断膜层中主要元素Si、P、Mn均以非晶态存在。当电压为540 V时膜层发射率有较大幅度的增加并达到最大,在8-20μm的波段范围内平均发射率可达0.84。     

Tb4O7掺杂Cr2O3-TiO2基高发射率涂层结构及辐射性能研究

目的提高Cr_2O_3-TiO_2基陶瓷涂层的辐射性能。方法以Cr_2O_3、TiO_2、NiO、Tb_4O_7为原料,经喷雾干燥及高温烧结致密化处理,制备成具有尖晶石和钙钛矿混合结构的Cr_2O_3-TiO_2基复合团聚型粉体,利用大气等离子喷涂法在TC4钛合金表面制备Tb_4O_7掺杂型Cr_2O_3-TiO_2基陶瓷涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、IRE-2红外辐射测试仪,分别对样品的显微组织结构、物相组成及辐射性能进行了表征。结果团聚造粒后,复合粉体的球形度和流动性较好,可满足等离子喷涂连续使用。所制备的Cr_2O_3-TiO_2基陶瓷涂层的熔化状态较好,扁平化程度较高,涂层中掺杂的Tb元素分布均匀。Tb~(4+)、Tb~(3+)等稀土元素离子,取代NiCr_2O_4尖晶石结构中半径相近的Ni~(2+)、Cr~(3+),导致单一晶体结构的整齐度被破坏,晶胞体积的变化引起晶体结构产生畸变,辐射条带显著加强和宽化。随着Tb_4O_7掺杂量的增多,涂层发射率逐渐上升,当掺杂量达到7.5%时,涂层在600℃的法向全发射率达到0.91。结论 Tb_4O_7稀土氧化物的加入可以有效提高Cr_2O_3-TiO_2基陶瓷涂层的发射率,稀土掺杂诱发尖晶石晶体结构畸变,从而改善涂层的辐射性能。     

国产超薄双面镀铝聚酯薄膜的工艺改进和热物性研究

目的研究国产双面镀铝聚酯膜的工艺、热物性和耐空间电子质子辐照性能。方法分析了镀铝聚酯薄膜成形工艺的难点,优化了镀膜工艺,通过测试双面镀铝聚酯膜的厚度、附着力、太阳吸收比、半球发射率,对比了国产与进口镀铝薄膜耐空间电子、质子辐照性能。结果采用工业化生产流水线的真空镀膜工艺,通过提高靶材纯度和真空度,对聚酯薄膜基材进行处理,降低镀膜时的薄膜温度,制备出了超薄双面镀铝聚酯薄膜,其太阳吸收比为0.09,半球发射率为0.04,满足国外进口镀铝聚脂薄膜标准值的要求。与为辐照试样相比,在2×10~(16) e/cm~2电子辐照剂量和1.5×10~(15) p/cm~2质子辐照剂量的辐照下,镀铝聚酯薄膜的太阳吸收比由辐照前的0.115退化到0.144,半球发射率由辐照前的0.033退化到0.037。结论通过生产工艺的改进设计,可制备出超薄双面镀铝聚酯薄膜,具有较好的热物性和耐空间电子质子辐照性能。     

助剂对红外低发射率涂层耐环境性能优化研究

为提高红外低发射率涂层的耐环境性能,向涂层中依次加入表面活性剂炔二醇和有机硅烷A-189,进行红外发射率(8～14μm)、力学性能、扫描电子显微镜(SEM)、耐环境性能与附着力的跟踪测试.结果表明:当表面活性剂炔二醇添加质量分数为2％、有机硅烷A-189添加质量分数为4％时,低发射率涂层的耐环境性能最优,42 d耐热盐水腐蚀后,发射率升至0.147,变化量不足0.1,涂层附着力维持1级,表面活性剂和有机硅烷对涂层耐环境性能的协同优化效果较好.     

EPDM基低发射低反射涂料的制备及其性能

以红外透明的三元乙丙橡胶(EPDM)为基料,通过优化金属颜料的种类、掺量、形貌及粒度,制备了EPDM/Cu,EPDM/Al,EPDM/Ni及EPDM/Cu-Al等低发射低反射涂料.对上述4种涂料所制成的涂层进行红外发射率和反射率测试,并采用红外光谱仪进行化学结构表征,从涂层发射率、反射率及化学结构等角度分析了涂层低发射低反射的形成机理.结果表明:EPDM/Cu粉和EPDM/Al粉涂层的红外发射率达0.33~0.40,太阳能反射率达0.38~0.53,它们均具备低发射低反射性能.通过模拟寒冷地区环境,对EPDM基低发射低反射涂层进行保温特性测试,发现EPDM/Cu粉涂层平衡时相对温降达4℃,保温效果良好.     

半导体颜料在伪装涂料中的应用研究

采用共沉淀法制备ATO和CdZnS半导体颜料,比较了制备出的半导体颜料与常见的单组分颜料涂层红外发射率大小。通过颜色混合规律将半导体颜料与着色颜料混合制备了绿色伪装涂料,制备出来的涂层具有较低的红外发射率,并且其光谱反射曲线满足美军标的光谱通道要求,具有较好的应用前景。     

ATO半导体颜料在伪装涂料中的应用研究

以SnCl4、SbC13、NaOH等为原料,采用共沉淀法制备ATO半导体颜料,采用XRD、SEM、EDS对颜料结构、成分、形貌进行表征,比较了ATO半导体颜料与常见的单组分颜料涂层红外发射率大小。通过颜色混合规律将ATO半导体颜料与着色颜料混合制备了绿色伪装涂料,制备的涂层具有较低的红外发射率,并且其光谱反射曲线满足美军标的光谱通道要求,具有较好的应用前景。     

基于声发射参数的岩石材料损伤本构模型研究

在MTS试验系统上对白云岩进行单轴受压破坏全过程的声发射试验研究,测试岩石受力变形过程中的应力、时间、声发射事件数等参数,并在试验的基础上分析了它们受力变形过程的典型声发射特性。根据试验曲线与典型的岩石全应力-应变曲线的比较,假定应力与时间的关系为2次多项式和3次多项式,经过推导给出了应力率和声发射率的表达式。     

均匀设计在红外高发射率涂料配方中的应用

采用配方均匀设计方法,对红外涂料中使用到的高发射率填料进行配方设计,并获得了相应的数学模型,经试验验证,该模型适用性较好;指出了改善红外涂料辐射性能的有效途径,利用该数学模型,选择法向全发射率在某一固定值处或某一范围内的多个组成点制备填料,使用这些填料进行相应试验,分析出粘结剂种类和使用量对红外涂料辐射性能的影响方式,并最终确定出优化的涂料组成配方。     

辐射散热功能塑木复合材料制备及应用

塑木复合材料因强度高、耐腐蚀和价格便宜等特点,已广泛应用于户外建筑。但塑木复合材料在夏季光照强烈时吸热严重,表面温度过高,影响使用舒适感。通过在聚乙烯基塑木复合材料表层中引入红外辐射功能粒子二氧化钛(TiO₂),并与常规聚乙烯基塑木复合材料层叠,通过共混热压成型的加工方法制备了具有辐射散热功能的双层结构塑木复合材料。该复合材料在8～13μm红外波段的平均发射率高达87.4%,且在0.2～2.3μm紫外-可见光-近红外波段平均反射率达到79.7%。复合材料在阳光照射下的研究结果表明,其表面温度相比常规塑木复合材料,最大降低幅度高达10℃,具备优异的散热性能,有助于其户外应用。